Page 83 - 理化检验-物理分册2022年第八期

陈仙凤, 等: 反应釜搅拌轴断裂原因

奥氏体及铁素体 - 奥氏体( 双相) 不锈钢晶间腐蚀试 角焊缝处搅拌轴内、 外壁的显微组织如图 7 所
验方法》 中的 10% ( 质量分数) 草酸浸蚀法进行金相 示, 由图 7 可知, 搅拌轴焊缝侧 2 / 3 壁厚发生敏化,

检验, 对离焊缝 19mm 处搅拌轴的内外壁进行金相 外壁晶粒明显增大, 则其力学性能下降。
检验, 其显微组织如图 5 所示, 均为奥氏体组织, 未
发生腐蚀。

图 7 角焊缝处搅拌轴内、 外壁的显微组织
1 5 扫描电镜 SEM 分析
图 5 搅拌轴内、 外壁的显微组织 用 SEM 分 析 搅 拌 轴 断 口, 结 果 如 图 8 所 示。
对搅拌 轴 角 焊 缝 处 进 行 金 相 检 验, 搅 拌 轴 角 角焊缝处 搅 拌 轴 断 口 贝 纹 源 区 附 近、 扩 展 区 均 观
焊缝处微观形貌如图 6 所示, 由图 6 可知, 角焊缝 察到疲劳条带 [ 4 ] [ 见图 8a ), 8b )]; 进气孔断裂源区
与搅拌轴 交 界 处 存 在 微 裂 纹, 裂 纹 方 向 与 断 口 方 表面较光滑, 可见 较 多 的 二 次 裂 纹 [ 见 图 8c )]; 进
向一致。 气孔断面的压痕较多, 扩展区可见疲劳条带[ 见图
8d )]; 瞬断区可见韧窝密集分布[ 见图 8e )]。
由上述分析可知, 搅拌轴的断裂过程为: 疲劳
起源于搅 拌 轴 与 角 焊 缝 交 接 突 变 处, 并 沿 角 焊 缝
扩展, 第一排进气孔内壁产生径向裂纹并扩展, 直
到相邻两 孔 应 力 释 放 停 止 扩 展, 最 终 在 台 阶 处 形
成瞬断区。
1.6 能谱分析
对搅拌轴的材料敏化区域进行能谱分析, 分析
图 6 搅拌轴角焊缝处微观形貌
位置如图 9a ) 所示, 分析结果如图 9b ), 9c ) 所示。

图 8 搅拌轴断口 SEM 形貌

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